אנו חושבים על חיידקים כיצורים מזיקים, גורמים למחלות ובלתי נראים. אך למעשה, רק מינים מעטים מסוכנים. רוב החיידקים טובים, ובלעדיהם, החיים על כדור הארץ לא היו אפשריים.
חיידקים עוזרים להשפיל בעלי חיים וצמחים מתים ולהחזיר חומרים מזינים יקרי ערך לכדור הארץ. מינים מסוימים מסייעים גם בניקוי מזהמים מזיקים מהסביבה בתהליך שנקרא bioremediation. על ידי שימוש בטכניקות bioremediation, חומרים רעילים כמו מתכות כבדות ונפט כבר אינם מזיקים לסביבה. חיידקים הם גם חיישנים זולים ומדויקים של כימיקלים רעילים.
חשיבות
האורגניזמים הרבים ביותר באדמה הם חיידקים. הם מהווים חלק הכרחי ממעגלים מזינים, או ביוגוכימיים, בהם ממוחזרים פחמן, חנקן, גופרית וזרחן בין יצורים חיים לסביבה. ללא מחזורים אלה, לא היה חלוף של אלמנטים שהם עמוד השדרה של חלבונים, סוכרים ושומנים - לא היו חיים.
חיידקים כביוזנסורים
על פי הסוכנות האמריקאית להגנת הסביבה, התעשייה האמריקאית מייצרת 292 מיליון טונות של פסולת מסוכנת מדי שנה, כאשר לפחות 40 מיליון טון משתחררים לסביבה. ניתוחים כימיים מסורתיים לקביעת ואיתור פסולת רעילה הם יקרים ולעתים אינם מדויקים. לפיכך, מדענים עיצבו חיישנים ביולוגיים, שהם חיידקים שעברו שינוי גנטי שיכולים לאתר מזהמים.
חיישני ביוס לא דורשים כימיקלים או ציוד יקר, והם עובדים תוך דקות. ישנם חיידקים אשר פולטים אור כאשר הם נתקלים בכימיקלים רעילים מסוימים. אחרים פולטים אור כל עוד הם בריאים אך מפסיקים אם נהרגו מרעלנים.
חיידקים כלוחמי זיהום
מתכות כבדות מתעשייה וכימיקלים אורגניים סינתטיים רעילים, כולל חומרי הדברה, מוצרי נפט, חומרי נפץ ומעכבי בעירה, מהווים סכנות סביבתיות ובריאותיות חמורות. הם נכנסים לאדמה, אוויר ומים והם עמידים ביותר לתהליכי פירוק טבעיים. Bioremediation משתמש בחיידקים מסוימים המעכלים חומרים רעילים וממירים אותם לחומרים פחות מזיקים. במידה מסוימת, ביורציה מתרחשת באופן טבעי, אך לרוב היא משופרת על ידי הוספת "מזון" חיידקי, כמו זרחן וחנקן, הגורמים לחיידקים לגדול כימיקלים טובים יותר ונקיים בצורה יעילה יותר. Bioremediation בדרך כלל פחות יקר ופחות עתיר עבודה מאשר טכנולוגיות מסורתיות.
חיידקים שנבחרו באופן ספציפי
זיהום תעשייתי ושפכי נפט הם לעתים קרובות בסדר גודל הדורש ביור-תיווך משופר, כאשר החוקרים בוחרים חיידקים הגדלים באופן ספציפי על מזהם מסוים או חיידקים מהונדסים גנטית המסוגלים לחילוף חומרים מזהמים ספציפיים. תוספת של חיידקים כאלה מכונה ביואוגמנטציה, המשמשת לניקוי שפיכות שמן במים. כמו כן, החוקרים שינו גנטית חיידקים עמידים בפני קרינה כדי להפוך אותם לשימושיים יותר בניקוי אתרים המזוהמים בחומרים רדיואקטיביים.
חשיבות
חיידקים טובים הם חומרי ניקוי נחוצים לפסולת רעילה, ובלעדיהם תאונות רבות בסביבה היו הופכות לקטסטרופות. בשנת 1989 פגעה הספינה אקסון ולדז בשונית סמוך לקו החוף של הנסיך וויליאם סאונד, אלסקה, וגרמה לאחת מהשפעות הנפט הגדולות בהיסטוריה. החוקרים עדיין עובדים כיצד לנקות לחלוטין את המים הבתוליים האלה. בחמש השנים הראשונות שלאחר התאונה, הנפט נעלם בשיעור של כ -70 אחוז בגלל ביורדיאציה מוצלחת.
